6.4 生活中的圆周运动专题复习 2021—2022 学年高中物理人教版 （2019）必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．汽车在水平公路上转弯时，提供汽车所需向心力的是（　　） A．路面对汽车的静摩擦力 B．路面对汽车的支持力 C．汽车的重力与路面对汽车支持力的合力 D．汽车的重力 2．汽车行驶中和离心运动有关的是 ) ( A．汽车开进泥坑里轮胎打滑 B．汽车通过圆形拱桥 C．汽车直线行驶时与其他车辆发生碰撞 D．汽车在转弯时由于速度太快导致翻车 3．在匀速转动的水平转盘上，有一个相对盘静止的物块 A 随盘一起转动，关于物块的运动及受力情况， 下列说法中正确的是 A．物块的运动性质是匀变速运动 B．物块做匀速圆周运动的加速度方向总指向圆心，因而保持不变 C．物块只受到重力、支持力和静摩擦力的作用 D．物块受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 4．如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为 θ， 弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m 的火车以速度 v 通过某弯道时，内外轨道均不受侧压力作用，下面分 析正确的是（　　） A． v  gR sin  B．若火车速度小于 v 时，火车将受到外轨侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 C．若火车速度大于 v 时，火车将受到外轨侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力 5．如图所示，长为 L 的细绳，一端系一质量为 m 的小球，另一端固定于 O 点．当绳竖直时小球静止，再 给小球一水平初速度 v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好通过最高点，则下列说法中正确的是 （ ） A．小球通过最高点时速度等于零 B．小球在最高点时的速度大小为 gL C．小球在最高点时绳对小球的拉力为 mg D．小球运动时绳对小球的拉力为 m v2 L 6．用长短不同、材料相同的细绳各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则（ ） A．两个小球以相同的速率运动时，长绳易断 B．两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断 C．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断 D．与绳子长短无关 7．长度为 L=0.5m 的轻质细杆 OA，A 端有一质量为 m=3kg 的小球，如图所示，小球以 O 点为圆心在竖直 平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为 2m/s，g 取 10m/s2，则此时小球受到轻质细杆的力为（　 ） A．24N 的拉力 B．24N 的支持力 C．6N 的支持力 D．6N 的拉力 8．近年来，有一种旋转拖把的产品进入寻常百姓的家中，很好的解决了拖地湿滑的烦恼．如图所示，拖 把布料中的水通过圆筒壁的上的小孔甩出去了，部分拖把布料却紧贴着竖直的圆筒内壁一起匀速转动，这 部分拖把布料转动所受的向心力主要是 A．拖把布料的重力 B．桶壁的弹力 C．桶壁的静摩擦力 D．桶壁的滑动摩擦力 9．如图所示，将质量相等的甲、乙两个小物块（可视为质点）放在水平圆盘上，甲的位置距离圆盘中心 较近。圆盘在电机带动下匀速转动，甲、乙两个小物块一起随圆盘做匀速圆周运动。关于小物块甲的受力 情况，下列说法正确的是（　　） A．重力和支持力 B．重力、支持力和向心力 C．重力、支持力和指向圆心的摩擦力 D．重力、支持力和沿切线方向的摩擦力 10．如图所示，半径为 R 的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心 O 的竖直轴线以角速度 ω 匀 速转动．质量不同的小物块 A、B 随容器转动且相对器壁静止，A、B 和球心 O 点连线与竖直方向的夹角分 别为 α 和 β，α＞β.．则 A．A 的质量一定小于 B 的质量 B．A、B 受到的摩擦力可能同时为零 C．若 A 不受摩擦力，则 B 受沿容器壁向上的摩擦力 D．若 ω 增大，A、B 受到的摩擦力可能都增大 11．如图所示，在水平转台的某一半径上的两点 A、B 下固定长度相等的轻质细绳，细绳另一端有质量相 等的两相同小球 1 和小球 2。当水平转台绕着竖直轴做匀速转动稳定时（　　） A．两小球线速度大小相等 C．细线与竖直方向的夹角 1 B．两小球向心加速度大小相等 大于 2 D．小球 1 所受细绳的拉力小于小球 2 所受细绳的拉力 12．如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于 O 点，在 O 点的正下方 P 点钉颗一钉子，使悬线拉紧 与竖直方向成一角度 θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时( ) A．小球的瞬时速度突然变大 B．小球的角速度突然变大 C．绳上拉力突然变小 D．球的加速度突然变小 13．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为 R，质量为 m 的带孔小球穿于环上，同时有一长为 R 的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为 2mg．当圆环以角速度 ω 绕竖直直径转动 时,发现小球受三个力作用．则 ω 可能为（ ） A． B． C． D． 14．如图所示，一圆盘与水平方向夹角为 30°，半径为 0.1m，圆盘可绕过圆盘中心垂直盘面的转轴转动， 一物体放置在圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为 恰好不会被甩离圆盘，取 g  10m/s 2 A．物体的向心加速度大小为 5m/s 2 3 ，当圆盘以某一角速度转动时，物体在最低点 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） B．圆盘转动的角速度为 5rad/s C．物体的线速度大小为 1m/s D．物体在最低点受到的摩擦力恰好为零 15．如图所示为洗衣机脱水筒．在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相 对于圆筒壁静止，则(　　) A．衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用 B．洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小 C．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D．衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动 二、填空题（共 4 题） 16．质量为 m 的物体，沿半径为 R 的圆形轨道滑下，如图所示，当物体通过最低点 B 时速度为 v0，已知物 体和轨道间的动摩擦因数 μ，则物体滑过 B 点时受到的摩擦力大小为________。 17．用如图所示的装置来测量小球做平抛运动的初速度和圆盘匀速转动的角速度，现测得圆盘的半径为 R，在其圆心正上方高 h 处沿 OB 方向水平抛出一小球，使小球落点恰好在 B 处，重力加速度为 g，则小球 在空中运动的时间 t  ______，小球的初速度 v  ______，圆盘转动的角速度   ______。 18．汽车质量为 2t ，凸形桥、凹形桥半径均为 50m ，车速为 10m / s ，车与桥面间的动摩擦因数为 0.2，车 经过凸形桥顶点时对桥面的压力大小为______N，所受摩擦力大小为_________N；车经过凹形桥顶点时对 桥面的压力大小为_______N，所受摩擦力大小为_______N. 19．为测定小物块 P 与圆形转台 B 之间的动摩擦因数（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等），某同学设计 了如图所示实验，并进行如下操作： A．用天平测得小物块 P 的质量 m； B．测出遮光片外边沿到圆心的距离为 R+L； C．将小物块 P 放在水平转台上，并让电动机带动转台匀速转动，调节光电门的位置，使固定在转台边 缘的遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束； D．转动稳定后，从与光电门连接的计时器读出遮光片每次经过光电门的时间，并可以计算出遮光片外 边沿的速率为 v． E.不断调整小物块与转台中心的距离，当距离为 r 时，小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出． 已知当地重力加速度为 g，那么，转台旋转的角速度 ω=_______，小物块与转台间的动摩擦因数 μ=______，实验中不必要的步骤是____________（填步骤序号） 三、综合题（共 4 题） 20．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面，也叫“过水路面”。如图所示，一辆汽车经 过凹形路面时的运动可近似看作半径为 R 的圆周运动，汽车到达路面最低处时的速度大小为 v。已知汽车 质量为 m，重力加速度为 g。 （1）求这辆汽车经过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力大小 F； （2）小明认为，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否 正确？请说明理由。 21．如图所示，一质量不计的轻质弹性杆 P 插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为 m 的小球， 今使小球在水平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，且角速度大小为 ω，试求转动过程中杆对小球的作用力 的大小； 22．某铁路转弯处的圆弧半径是 500m，若规定火车通过这个弯道的速度为 2 �104 kg 72km / h。 一质量为 的机 2 车（ 俗称火车头）通过该弯道，机车转弯时可以简化为质点做圆周运动，g 取 10m / s 。  1 若弯道处的铁轨铺设在水平路基上，如图 1 所示，求铁轨对车轮的侧向弹力大小；  2  若弯道处的铁轨铺设在倾斜路基上，如图 2 所示，为了使铁轨对车轮没有侧向弹力，则路基的倾角  多 大？（ 求出  的任一三角函数值即可） 23．如图所示，在一内壁光滑环状管道位于竖直面内，其管道口径很小，环半径为 R（比管道的口径大得 多）。一小球直径略小于管道口径，可视为质点。此时小球滑到达管道的顶端，速度大小为 力加速度为 g。请作出小球的受力示意图。 v  gR ，重 参考答案： 1．A 2．D 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．B 9．C 10．D 11．D 12．B 13．B 14．C 15．C � v2 �  m �g  0 � 16． � R� 17． 18． 19． 2h g t 16000  20．（1） vR 3200 v (R  L) mg  m g 2h  =2πk 24000 4800  v2r g (R  L) g 2h ( k  1、、…… 23 ) A v2 R ； （2）由（1）题结论可知，汽车通过凹形路面最低处时的速度越大，凹形路面对汽车的支持力越大，根据 牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。 21． N  m g 2   4 R2 4 22．(1) F  1.6 �10 N ；(2)0.08 23．